PCB科技 - PCB生產中影響電鍍孔工藝的基本因素

全球電鍍產值 PCB行業 占電子元器件行業總產值比重快速增長. 是電子元器件行業中比重最大的行業，具有獨特的地位. 年產值 電鍍PCB 是600億美元. 電子產品的體積越來越小, 更薄的, 更短更小, 而將通孔直接堆疊在盲孔上是獲得高密度互連的一種設計方法. 做好孔洞堆放工作, 孔底應平整. 有幾種方法可以製作典型的平孔表面, 其中，電鍍補孔工藝是典型的工藝之一.

除了减少額外工藝開發的需要外，電鍍和填充工藝還與現有工藝設備相容，這有利於獲得良好的可靠性。

電鍍補孔具有以下優點：

（1）有利於設計堆疊孔（堆疊）和盤上孔（通孔板上）；

（2）提高電力效能，幫助高頻設計；

（3）有助於散熱；

（4）插頭孔和電力互連一步完成；

（5）盲孔用電鍍銅填充，比導電膠具有更高的可靠性和更好的導電性。

物理影響參數

需要研究的物理參數有：陽極類型、陽極-陰極間距、電流密度、攪拌、溫度、整流器和波形等。

（1）陽極類型。 當談到陽極類型時，除了可溶陽極和不可溶陽極外，再沒有別的了。 可溶性陽極通常為磷銅球，容易產生陽極泥，污染鍍液，影響鍍液效能。 不溶性陽極也稱為惰性陽極，通常由塗有鉭和鋯混合氧化物的鈦網組成。 不溶性陽極，穩定性好，無陽極維護，無陽極泥生成，適用脈衝或直流電鍍； 然而，添加劑的消耗量相對較大。

（2）陰極和陽極之間的距離。 在電鍍補孔過程中，陰陽極間距的設計非常重要，不同類型設備的設計也不盡相同。 然而，需要指出的是，無論設計如何，都不應違反法拉第一定律。

（3）攪拌。 攪拌有多種類型，包括機械振盪、電振盪、空氣振盪、空氣攪拌和噴射器（噴射器）。

對於電鍍和填充孔，通常傾向於在傳統銅氣缸配寘的基礎上新增噴射設計。 然而，無論是底部射流還是側面射流，如何在氣缸中佈置射流管和空氣攪拌管； 每小時的噴射流量是多少； 噴射管和陰極之間的距離是多少； 如果使用側射流，則射流位於陽極前部或後部； 如果使用底部射流，會不會造成混合不均勻，鍍液會被弱而强地攪拌下來； 射流管上射流的數量、間距和角度都是設計銅柱時必須考慮的因素。 需要進行大量實驗。

此外，最理想的方法是將每個噴射管連接到流量計上，以達到監測流量的目的。 由於射流較大，溶液容易產生熱量，囙此溫度控制也非常重要。

（4）電流密度和溫度。 低電流密度和低溫可以降低表面銅沉積速率，同時向孔中提供足够的Cu2和光亮劑。 在此條件下，孔填充能力增强，但同時電鍍效率降低。

（5）整流器。 整流器是電鍍工藝中的重要環節。 現時，對電鍍補孔的研究大多局限於全板電鍍。 如果考慮填充圖案電鍍孔，陰極的面積將變得非常小。 此時，對整流器的輸出精度提出了很高的要求。

整流器的輸出精度應根據產品線和通孔尺寸進行選擇。 線越細，孔越小，整流器的精度要求越高。 通常，應選擇輸出精度小於5%的整流器。 所選整流器的高精度將新增設備投資。 對於整流器的輸出電纜接線，首先將整流器盡可能放置在電鍍槽的一側，以便减少輸出電纜的長度，减少脈衝電流上升時間。 整流器輸出電纜規格的選擇應滿足最大輸出電流為80%時，輸出電纜的線壓降在0.6V以內。 所需電纜橫截面積通常根據2.5A/mm的載流能力計算：。 如果電纜的橫截面積太小或電纜長度太長，線路電壓降太大，傳輸電流將達不到生產所需的電流值。

對於槽寬大於1.6m的電鍍槽，應考慮採用雙面供電管道，雙面電纜的長度應相等。 這樣，可以確保雙邊電流誤差控制在一定範圍內。 應將整流器連接到電鍍槽每個飛杆的每側，以便可以單獨調整工件兩側的電流。

（6）波形。 現時，從波形來看，有兩種類型的電鍍補孔：脈衝電鍍和直流電鍍。 研究了電鍍和填充方法。 直流電鍍補孔採用傳統整流器，操作方便，但如果板厚，則無能為力。 脈衝電鍍補孔採用PPR整流器，操作步驟多，但對較厚的在製品板有較强的加工能力。

基底的影響

基板對電鍍孔填充的影響也不容忽視。 一般來說，有電介質層資料、孔形狀、厚徑比和化學鍍銅等因素。

（1）電介質層的資料。 介電層的資料對空穴填充有影響。 與玻璃纖維增强資料相比，非玻璃纖維增强資料更容易填充孔洞。 值得注意的是，孔中的玻璃纖維突出物對化學銅有不利影響。 在這種情況下，電鍍填孔的困難在於提高化學鍍層種子層的附著力，而不是填孔工藝本身。

事實上，玻璃纖維增强基板上的電鍍和填充孔已用於實際生產中。

（2）厚度與直徑比。 現時，製造商和開發商都非常重視不同形狀和尺寸孔洞的填充科技。 孔厚直徑比對孔的填充能力有很大影響。 相對而言，直流系統的商業化程度更高。 在生產中，孔的尺寸範圍將更窄，通常直徑為80pm120Bm，深度為40Bm8OBm，厚度與直徑的比率不應超過1:1。

（3）化學鍍銅層。 化學鍍銅層的厚度和均勻性以及化學鍍銅後的放置時間都會影響孔的填充效能。 化學鍍銅過薄或厚度不均勻，補孔效果差。 通常，建議在化學銅厚度>0.3pm時填充孔。 此外，化學銅的氧化也對孔洞填充效果產生負面影響。

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